Расчет абсорбционной установки (стр. 4 из 6)

2.1 Построение линии равновесий и рабочей линии процесса

Для определения числа теоретических единиц переноса необходимо в системе координат построить рабочую линию и линию равновесия.

По начальным и конечным концентрациям поглощаемого газа и поглотителя строим рабочую линию, т.е. прямую, которая проходит через точки с координатами (

, ) и ( , ). Она расположена выше линии равновесия, т.к при абсорбции содержание компонента в газовой фазе выше равновесного. Выразим начальную и найдем конечную концентрации газовой фазы в единицах массовой концентрации; для этого переведём мольные доли в массовые, воспользовавшись формулой (2.1).

(2.1)

масс долей

Используя формулу (2.2), переведём массовые доли в относительные массовые доли.

(2.2)

относит масс долей

По формуле (2.3) определим концентрацию газа на выходе из абсорбера колонны.

(2.3) ,

Для построения кривой равновесия задаём значения “

" так, чтобы принятые значения включали в заданный интервал и . Значения указаны в таблице 1.

Таблица 1

0,005	0,055	0,105	0,155	0, 205

Для каждого принятого значения “

" принимаем температуру (в зависимости от температуры в абсорбере). Данные указаны в таблице 2.

Таблица 2

t, o C	40	45	50	55	60
Eатм	1060	1205	1350	1575	1800

Пользуясь формулой (2.4) определяем для каждого значения “

" парциальное давление компонента в парах над жидкостью.

(2.4)

,

,

,

,

.

Для каждого значения “

" (концентрация компонента в газовой смеси) определим равновесное значение “ " (концентрация компонента в поглотителе). Для определения используем формулу (2.5).

(2.5)

относит масс долей,

относит масс долей,

относит масс долей,

относит масс долей,

относит масс долей,

По значения “

" и “ " строим линию равновесия.

В зависимости от степени поглощения газа поглотителем строим рабочую линию. Используя значения

, , и . Значения и определим по формулам (2.6) и (2.7).

(2.6), (2.7).

относит масс долей,

относит масс долей.

Из графика определяем, что количество единиц переноса в колонне равно 5. Принимая, что КПД одной тарелки равен 55%, уточняем количество практических тарелок.

тарелок.

2.2 Материальный баланс

Определим секундный расход газа, воспользовавшись формулой (2.8).

(2.8),

По формуле (2.9) определим массовый расход газа.

(2.9)

Используя формулу (2.10) определим плотность газа.

(2.10)

,

.

Определим расход поглотителя по формулу (2.11).

(2.11)

Используя формулу (2.12) определим объёмный расход поглотителя.

(2.12)

2.3 Тепловой баланс

При растворении газа в жидкости выделяется некоторое количество теплоты. При отсутствии отвода теплоты температура повышается, что ведет к возрастанию равновесного парциального давления компонента, изменению положения линии равновесия, уменьшению движущей силы процесса, ухудшению условий абсорбции.

Практически процесс абсорбции проводится с интенсивным отводом теплоты, чтобы температура раствора в аппарате повышалась незначительно.

Определим температуру газа на выходе из абсорбера, вычислив её по формуле (2.13).

(2.13)

Определим теплоту растворения газа в воде по формуле (2.14).

(2.14)

Из справочника находим значение

,